Элегазовые выключатели

Элегаз SF₆ представляет собой инертный газ, плотность которого в 5 раз превышает плотность воздуха. Электрическая прочность элегаза в 2 — 3 раза выше прочности воздуха. Элегазовый выключатель представляет собой замкнутую систему без выброса газа наружу. Различают колонковые элегазовые выключатели и баковые.

В баковых выключателях гашение дуги может осуществляется за счет вращения электрической дуги в элегазе с помощью магнитного поля, созданного отключаемым током.

В колонковых элегазовых выключателях применяются автокомпрессионные дугогасительные устройства (рис. 5). При отключении цилиндр 4 вместе с контактом 3 перемещается вниз, образуется разрыв между подвижным 3 и неподвижным 1 контактами и загорается дуга. Поршень 5 остается неподвижным, поэтому При движении цилиндра вниз элегаз над поршнем сжимается, создается дутье в объем камеры и полый контакт 1, столб дуги интенсивно охлаждается, и она гаснет. При включении цилиндр 4 перемещается вверх, контакт 1 оказывается в верхней камере цилиндра и цепь замыкается.

Рис. 5. Схема дугогасительного устройства элегазового

выключателя с односторонним дутьем: 1 — неподвижный полый контакт; 2 —сопло из фторопласта; 3 — подвижный контакт; 4 — подвижный цилиндр; 5— поршень

Более эффективным является двустороннее дутье, именно такие дугогасительные камеры применяются в современных элегазовых выключателях, построенных на модульном принципе. Так, в выключателях на 110 кВ— один дугогасительный модуль, на 220 кВ — два, на 500 кВ — четыре. Соответственно меняется изоляция относительно земли.

2.1 Выключатель ВГУ-220-45/3150У1.

На рис. 6 показан выключатель ВГУ-220-45/3150У1 (U_H0M = = 220кВ, Iоткл.ном=45 кА, I_НОМ=3150 А, У - климат умеренный, 1 – установка открытая). Выключатель имеет три полюса. Полюс имеет Y-образную компоновку. В каждом полюсе имеется две последовательно соединенные дугогасительные комеры с контактами. Параллельно контактам камер включены конденсаторы 5 емкостного делителя. Емкостные делители обеспечивают равномерное распределение напряжения между разрывами полюса. Дугогасительные камеры и конденсаторы представляют собой дугогасительный модуль 1 полюса. Этот модуль крепится на опорной изоляционной колонке 2. В каждом полюсе имеется шкаф управления 3. На все три полюса имеется распределительный шкаф 4. Распределительный шкафпредназначен для пневматической и электрической связи трех полюсов выключателя.

Отключение осуществляется пневматическим приводом, включение — пружинами, которые заводятся при отключении.

Рис. 6. Выключатель элегазовый колонковый-220-45/3150:

1 — модуль дугогасительный; 2 — колонка опорная; 3 — шкаф управления с приводом; 4 — шкаф распределительный; 5 — конденсаторы (емкостные делители)

2.1 Выключатель ВГБЭ-35-12,5/630.

На рис.7 представлен баковый выключатель ВГБЭ-35-12,5/630. Баковые выключатели на 110 кВ и более имеют три полюса. Каждый полюс выполняют в отдельном баке. Этот выключатель имеет номинальное напряжение 35 кВ, все три его фазы размещены в одном баке 3 с контактной дугогасительной системой. Номинальный ток отключения выключателя составляет 12,5 кА, а номинальный ток – 600 А. Номинальное давление элегаза в баке должно быть 0,45 МПа. При снижении давления характеристики выключателя не будут обеспечены. Для сигнализации о снижении давления в конструкции предусмотрен сигнализатор давления 6. Гашение дуги осуществляется за счет вращения электрической дуги в элегазе с помощью магнитного поля, созданного отключаемым током. Над баком возвышаются высоковольтные вводы 1, в нижней части которых расположены встроенные трансформаторы тока 2, что упрощает конструкцию распределительных устройств. Вводов всего шесть, по два на каждую фазу.

Привод выключателя электромагнитный, он расположен в шкафу 9. При низких температурах элегаз может конденсироваться, чтобы избежать этого, предусмотрен подогрев 8. Для замены элегаза имеется клапан 5.

Рис. 7. Выключатель элегазовый баковый ВГБЭ-35:

1 — ввод; 2 — трансформатор тока; 3 — бак с контактной и дугогасительной системами; 4 — коробка механизма; 5 — клапан; 6 — сигнализатор давления; 7— клеммная коробка; 8 — подогрев; 9 — шкаф с приводом

Достоинства элегазовых выключателей: пожаро- и взрывобезопасность, быстрота действия, высокая отключающая способность, малый износ дугогасительных контактов, возможность создания серий с унифицированными узлами (модулями), пригодность для наружной и внутренней установки.

Недостатки: необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки и очистки SF₆, относительно высокая стоимость SF₆.